Selección de diodo ESD basada en VCC del IC

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Tengo una pregunta acerca de la selección de diodos TVS. Este tipo de pregunta ya se discutió en preguntas anteriores.

ESD Diode - GPIO Microcontroller

Selección de un TVS para la protección ESD

Para proteger la línea vcc de un controlador con VCC nominal = 5V, 5%, vcc máximo = 6V. Normalmente elegimos diodo esd con Vrwm = 5V, para ellos Vbr = 5.8 a 7.8 y Vc = 12.5 a 15V (ESD9B5.0ST5G como referencia).

Los gráficos del fabricante de diodos ESD también muestran que, aunque el dispositivo se eligió para una operación de 5V, durante la prueba, el voltaje a través de la presión puede aumentar hasta ~ 50V (no está seguro de que sea más bajo, pero es mucho más alto que 5V). voltaje real de Vclamp.

¿Este voltaje de sujeción de ~ 50V es letal para el IC (pin de 5V VCC)?

algunas respuestas que obtuve fueron la primera parte del pulso ESD donde alcanza 8kV es de muy poca energía (pocas ns) y no puede causar mucho daño a los circuitos integrados. Además, la mayoría de los circuitos integrados tienen protección ESD básica (tienen diodos de protección esd en todos los pines que se inducirán durante eventos de alto voltaje, el trabajo del diseñador es limitar la corriente que se pasa a esos diodos durante un evento transitorio)

una vez pasado este pico alto, se obtiene una mayor porción de ancho de pulso que debe ser tragada por el diodo esd.

no podemos agregar resistencias en serie en el pin VCC del IC, porque disminuye el voltaje para el IC.

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Entonces, en esos casos, ¿vale la pena simplemente conectar un diodo ESD a través de la línea VCC?

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pregunta user19579

2 respuestas

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Normalmente, usted no necesita protección contra descargas electrostáticas (ESD) en los suministros (VCC) de un chip.

Motivo: debe haber condensadores de desacoplamiento entre VCC y GND. Esos capacitores "consumirán" el pulso ESD, quiero decir, un pulso ESD no tiene suficiente energía para cargar significativamente los condensadores de desacoplamiento de la fuente.

También: todos los CI tienen abrazaderas de suministro integradas como parte de su protección contra ESD, estas abrazaderas son capaces de manejar la corriente de los eventos de ESD. Los circuitos integrados necesitan estas pinzas, ya que los diodos ESD en el chip dirigirán el riel de suministro (VCC) a un impulso positivo de ESD. Sin esa abrazadera, el VCC podría aumentar demasiado (si no hay condensadores de desacoplamiento conectados, por ejemplo, cuando el IC aún no está soldado en una PCB) y dañar el IC. Para evitar daños, la (s) abrazadera (s) de suministro (la mayoría de los circuitos integrados tienen varios) interrumpen el suministro en un evento ESD. Cómo lo sé: he diseñado la protección ESD en chip de algunos circuitos integrados.

Por lo tanto, en mi opinión: no hay necesidad de diodos ESD de VCC, suponiendo que ya tenga capacitores de desacoplamiento. Si no tiene capacitores de desacoplamiento de suministro, explique por qué no los tiene.

    
respondido por el Bimpelrekkie
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Creo que nadie podrá decirle si este voltaje de sujeción de 50 V que queda del diodo ESD es letal para el pin VCC de 5 V de su IC. Depende en gran medida de la duración (= energía) que alcanza el pin y, por supuesto, del propio IC. Puede que tenga que probar eso con una configuración de prueba ESD.

Pero hay otra cosa que considerar:

El diodo debe colocarse entre la fuente de ESD y el IC y debe estar espaciado del IC. Si el diodo está a solo unos milímetros de la clavija VCC del IC, entonces esta distancia de traza actúa como un inductor y, por lo tanto, el pulso restante de 50 V (muy corto) se filtrará por esta inductancia de traza y el diodo ESD podrá absorber Toda la energía del pulso (junto con los condensadores de alimentación VCC).

    
respondido por el Stefan Wyss

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